JP2012143934A

JP2012143934A - Liquid ejection device

Info

Publication number: JP2012143934A
Application number: JP2011002926A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Iio; 明久飯尾
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-01-11
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2012-08-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid ejection device in which displacement of an ejection direction of liquid associated with deformation of an ejection port substrate hardly occurs and that can detect non-ejection caused by an ejection port clogging.SOLUTION: When an energy generation element 10 generates energy for ejecting the liquid, the liquid ejection device includes a determination unit 39 for determining that the ejection port 4a clogs if the ejection port substrate 3 is further formed as convexity toward an ejection direction of the liquid, compared with the case that the liquid is ejected from the ejection port 4.

Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejection device that ejects liquid.

液体吐出装置、特にインクジェット装置は、現代のビジネスオフィスやその他の事務処理部門において広汎に使用されている。インクジェット装置は、ドロップ・オン・デマンド型と連続噴射型に大別される。 Liquid ejection devices, particularly ink jet devices, are widely used in modern business offices and other paper processing departments. Inkjet devices are roughly classified into a drop-on-demand type and a continuous jet type.

ドロップ・オン・デマンド型のみならず連続噴射型のインクジェット装置においても、吐出口での異物付着やインク増粘等により目詰まりが生じて、インクが吐出されない不吐出が発生する恐れがある。特に、ラインヘッドにより記録の高速化を目指す場合は、不吐出補完が難しいため、不吐出検出の必要性がより高くなる。 Even in a continuous ejection type ink jet apparatus as well as a drop-on-demand type, clogging may occur due to adhesion of foreign matter at the ejection port, ink thickening, or the like, and there is a possibility that non-ejection in which ink is not ejected may occur. In particular, when aiming at high-speed recording with a line head, non-ejection supplementation is difficult, so the necessity of non-ejection detection becomes higher.

特許文献１は、圧電材料で構成した吐出プレートの変形に伴う起電力を検出することにより、記録中にインク吐出の異常の有無を判定するものである。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 determines whether or not there is an abnormality in ink ejection during recording by detecting an electromotive force associated with deformation of an ejection plate made of a piezoelectric material.

特開２００９−１２６１５５号公報JP 2009-126155 A

しかし、特許文献１に記載の液体吐出装置では、液体が正常に吐出されたときの、吐出口基板（特許文献１に記載のノズルプレート３３）の変形量よりも、その変形量が小さいときに、液体が正常に吐出されなかったと判断するものである。そのため、特許文献１の図５に示されるように、吐出口基板には、スリット３３ａが設けられており、液体の吐出に伴って吐出口基板が変形やすい構成となっている。このように吐出時に変形が生じやすい吐出口基板を用いると、吐出口基板の変形によって液体の吐出方向のずれが生じる可能性が高くなり、記録媒体への液体の着弾位置ずれが起き、画質が低減する恐れがある。 However, in the liquid discharge device described in Patent Document 1, when the deformation amount is smaller than the deformation amount of the discharge port substrate (the nozzle plate 33 described in Patent Document 1) when the liquid is normally discharged. The liquid is judged not to be discharged normally. Therefore, as shown in FIG. 5 of Patent Document 1, the discharge port substrate is provided with slits 33a, and the discharge port substrate is easily deformed as the liquid is discharged. If an ejection port substrate that is likely to be deformed during ejection is used in this way, there is a high possibility that the displacement of the liquid ejection direction will occur due to the deformation of the ejection port substrate, and the landing position of the liquid on the recording medium will be displaced, resulting in higher image quality. There is a risk of reduction.

そこで、本発明は、吐出口基板の変形に伴う液体の吐出方向のずれが発生しにくく、吐出口部の目詰まりによる不吐出を検出できる液体吐出装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid ejection apparatus that is less likely to cause a shift in the liquid ejection direction due to deformation of the ejection port substrate and that can detect non-ejection due to clogging of the ejection port portion.

本発明の液体吐出装置は、液体を吐出する吐出口が設けられた面と、前記吐出口を含む吐出口部と、を有する吐出口基板と、前記吐出口から液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子と、を備えた液体吐出ヘッドと、前記エネルギー発生素子がエネルギーを発生した際に、前記吐出口から液体が吐出された場合と比べ、前記吐出口基板が液体の吐出方向に向かってより凸となる場合に、前記吐出口部に詰まりがあると判断する判断部と、を有することを特徴とする。 The liquid discharge apparatus of the present invention includes a discharge port substrate having a surface provided with a discharge port for discharging a liquid, a discharge port portion including the discharge port, and energy for discharging the liquid from the discharge port. Compared to the case where liquid is discharged from the discharge port when the energy generation element generates energy, the discharge port substrate is arranged in the liquid discharge direction. And a determination unit that determines that the discharge port portion is clogged when it becomes more convex.

本発明によれば、吐出口基板の変形に伴う液体の吐出方向のずれが発生しにくく、吐出口部の目詰まりによる不吐出を検出できる液体吐出装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid discharge apparatus which cannot detect the shift | offset | difference of the discharge direction of the liquid accompanying deformation | transformation of a discharge port board | substrate, and can detect the non-discharge by clogging of a discharge port part can be provided.

連続噴射型インクジェットヘッドの吐出口付近の模式断面図Schematic cross section near the discharge port of a continuous jet type inkjet head 連続噴射型インクジェット装置のシステム図System diagram of continuous jet type inkjet device 連続噴射型インクジェットヘッドの吐出口の列に沿った模式断面図Schematic cross-sectional view along the row of discharge ports of a continuous jet type inkjet head 吐出プレートと記録媒体の位置関係を示す模式平面図Schematic plan view showing the positional relationship between the discharge plate and the recording medium 連続噴射型インクジェット装置の電気構成図Electrical configuration diagram of continuous jet type inkjet device 実施例１の吐出プレートの吐出口付近の模式断面図と模式平面図Schematic cross-sectional view and schematic plan view near the discharge port of the discharge plate of Example 1 吐出プレート上のひずみゲージの配線パターンとその拡大図Wiring pattern and enlarged view of strain gauge on discharge plate 図７の拡大図Enlarged view of FIG. 配線パターンの動作原理図を示す電気回路Electrical circuit showing the principle of operation of the wiring pattern ブリッジ回路Bridge circuit 吐出プレートの吐出口付近の模式断面図と模式平面図Schematic sectional view and schematic plan view near the discharge port of the discharge plate 吐出プレートの吐出口付近の模式平面図とブリッジ回路図Schematic plan view and bridge circuit diagram near the discharge port of the discharge plate ひずみゲージ５に関する制御構成を示すブロック図Block diagram showing the control configuration for the strain gauge 5 記録中に目詰まり検知する手順を示すフローチャート図Flowchart diagram showing the procedure for detecting clogging during recording 実施例２の半導体ひずみゲージを設けた吐出プレートの構成の模式断面図と模式平面図Schematic sectional view and schematic plan view of the configuration of the discharge plate provided with the semiconductor strain gauge of Example 2 実施例３の吐出プレートの吐出口付近の模式断面図と模式平面図Schematic sectional view and schematic plan view near the discharge port of the discharge plate of Example 3 温度補正動作のフローチャートFlow chart of temperature correction operation 実施例４の吐出プレートの吐出口付近の模式断面図と模式平面図Schematic sectional view and schematic plan view near the discharge port of the discharge plate of Example 4 実施例５のドロップ・オン・デマンド型インクジェットヘッドの模式断面図Schematic sectional view of the drop-on-demand type ink jet head of Example 5

以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示する。ただし、例示する実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲を限定する主旨のものではない。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the components described in the illustrated embodiments are merely examples, and are not intended to limit the scope of the present invention.

（実施例１）
本実施例では、液体吐出装置としての連続噴射型インクジェット装置の一例について詳説する。
最初に、連続噴射型インクジェット装置の構成について、図２を用いて説明する。図２は、連続噴射型インクジェット装置のシステム図である。連続噴射型インクジェット装置は、インクジェットヘッド２５（液体吐出ヘッド）、インクタンク２７、圧力付与手段２６、インク供給管２９、インク排出管２８、インク搬送管３４からなる。インク排出管２８はインクジェットヘッド２５内で回収されたインクを排出する。インクタンク２７はインク排出管２８を経た回収インクを受け入れると共に、貯留したインクを圧力付与手段２６のポンプ作用によりインク搬送管３４、インク供給管２９を経てインクジェットヘッド２５に連続的に供給する。 Example 1
In this embodiment, an example of a continuous jet type ink jet device as a liquid discharge device will be described in detail.
First, the configuration of the continuous jet type ink jet apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a system diagram of a continuous jet type ink jet apparatus. The continuous ejection type ink jet apparatus includes an ink jet head 25 (liquid ejection head), an ink tank 27, a pressure applying unit 26, an ink supply pipe 29, an ink discharge pipe 28, and an ink transport pipe 34. The ink discharge pipe 28 discharges the ink collected in the inkjet head 25. The ink tank 27 receives the collected ink that has passed through the ink discharge pipe 28, and continuously supplies the stored ink to the inkjet head 25 via the ink transport pipe 34 and the ink supply pipe 29 by the pumping action of the pressure applying means 26.

インクジェットヘッド２５の吐出口４の列に沿った模式断面図を図３に示す。図３のように、インクジェットヘッド２５は、基台８、圧電素子１０（エネルギー発生素子）、振動板９、インク供給口１２、圧力室１、吐出プレート３（吐出口基板）、吐出口４、帯電電極２０、偏向電極２１、インク回収ガター２２を有している。吐出プレート３の材料としては例えばポリイミドが用いられる。エネルギー発生素子としての圧電素子１０は、吐出口４から液体を吐出するためのエネルギーを発生する。吐出口４から吐出液滴６が吐出される。帯電電極２０と偏向電極２１、インク回収ガター２２は、各吐出口４ごとに対応して設けられている。各帯電電極２０は筒状であり、その中で選択された吐出液滴６を所定の帯電量で帯電する。各偏向電極２１は２枚の電極板からなり、帯電された吐出液滴６をインク回収ガター２２に偏向する。インク回収ガター２２は偏向した吐出液滴６を受け入れて捕獲した上で回収する。 A schematic cross-sectional view along the row of the ejection ports 4 of the inkjet head 25 is shown in FIG. As shown in FIG. 3, the ink jet head 25 includes a base 8, a piezoelectric element 10 (energy generating element), a diaphragm 9, an ink supply port 12, a pressure chamber 1, a discharge plate 3 (discharge port substrate), a discharge port 4, It has a charging electrode 20, a deflection electrode 21, and an ink collection gutter 22. For example, polyimide is used as the material of the discharge plate 3. The piezoelectric element 10 as an energy generating element generates energy for discharging a liquid from the discharge port 4. A discharge droplet 6 is discharged from the discharge port 4. The charging electrode 20, the deflection electrode 21, and the ink collection gutter 22 are provided corresponding to each ejection port 4. Each charging electrode 20 has a cylindrical shape, and the discharge droplet 6 selected therein is charged with a predetermined charge amount. Each deflection electrode 21 is composed of two electrode plates, and deflects the charged ejection droplet 6 to the ink collection gutter 22. The ink collection gutter 22 receives and captures the deflected ejection droplet 6 and collects it.

吐出プレート３と記録媒体２４の位置関係を示す模式平面図を図４に示す。図４に示すように、吐出プレート３には複数の吐出口４が、記録媒体の搬送方向に対して角度θを傾けて等間隔で形成されている。また、各吐出口４の列は、記録媒体２４の全幅Ｌに対応した範囲に、複数設けられている。 A schematic plan view showing the positional relationship between the discharge plate 3 and the recording medium 24 is shown in FIG. As shown in FIG. 4, a plurality of discharge ports 4 are formed in the discharge plate 3 at equal intervals with an angle θ inclined with respect to the recording medium conveyance direction. A plurality of rows of the ejection ports 4 are provided in a range corresponding to the entire width L of the recording medium 24.

連続噴射型インクジェット装置の電気構成図を図５に示す。図５のように、インクジェット装置の電気構成は、励振回路３０、帯電制御回路３１、高圧電源３２からなる。励振回路３０はインクジェットヘッド２５内の圧電素子１０を高周波励振する。帯電制御回路３１はインクジェットヘッド２５内の各帯電電極２０に接続され、記録画像情報に基づいた帯電信号を出力する。高圧電源３２はインクジェットヘッド２５内の各偏向電極２１に対して高電圧を印加する。各偏向電極２１の電極対をＤＣ電源に接続することで、電極間に一様な電界が形成される。 FIG. 5 shows an electrical configuration diagram of the continuous jet type ink jet apparatus. As shown in FIG. 5, the electrical configuration of the inkjet apparatus includes an excitation circuit 30, a charging control circuit 31, and a high voltage power supply 32. The excitation circuit 30 excites the piezoelectric element 10 in the inkjet head 25 at high frequency. The charging control circuit 31 is connected to each charging electrode 20 in the ink jet head 25 and outputs a charging signal based on the recorded image information. The high voltage power supply 32 applies a high voltage to each deflection electrode 21 in the inkjet head 25. By connecting the electrode pair of each deflection electrode 21 to a DC power source, a uniform electric field is formed between the electrodes.

次にインクジェット装置の動作について説明する。参照する構成図は、図２と図３と図５である。連続噴射型インクジェット装置では、圧力付与手段２６を駆動することにより、インクタンク２７内のインクをインク供給管２９経由でインクジェットヘッド２５内の圧力室１に所定の圧力で連続的に給送する。励振回路３０からの高周波電圧印加で振動する圧電素子１０により、振動板９を高周波励振し、各吐出口４から流出する各インク流に振動を与える。この振動に同期して、各帯電電極２０を通過する間に各インク流の先端部は順次分離し液滴化する。このようにして、飛翔方向に一定間隔で順次液滴化された吐出液滴６の流れを形成する。次いで、帯電制御回路３１で制御される各帯電電極２０により、飛翔する各吐出液滴６は所定の帯電量で帯電される。ここでは、吐出液滴６は、帯電液滴と非帯電液滴とに区分される。帯電液滴は、それぞれの偏向電極２１により各インク回収ガター２２へ偏向されて、各インク回収ガター２２に捕獲される。非帯電液滴は、そのまま直進して記録媒体２４に着弾する。所定方向に記録媒体２４を搬送しながら、上記のように、吐出液滴６の飛翔方向を選択することで吐出液滴６が選択的に記録媒体２４に着弾され、画像の記録が行われる。インク回収ガター２２に捕獲された各帯電液滴は、再使用のために、インク排出管２８を経てインクタンク２７内に回収される。 Next, the operation of the ink jet apparatus will be described. The configuration diagrams to be referred to are FIG. 2, FIG. 3, and FIG. In the continuous jet type ink jet device, by driving the pressure applying unit 26, the ink in the ink tank 27 is continuously fed to the pressure chamber 1 in the ink jet head 25 through the ink supply pipe 29 at a predetermined pressure. The piezoelectric element 10 that vibrates when a high-frequency voltage is applied from the excitation circuit 30 excites the diaphragm 9 at high frequency, and vibrates each ink flow flowing out from each ejection port 4. In synchronization with this vibration, the tip of each ink flow is sequentially separated into droplets while passing through each charging electrode 20. In this manner, a flow of ejected droplets 6 that are sequentially formed into droplets at regular intervals in the flight direction is formed. Next, each ejected droplet 6 is charged with a predetermined charge amount by each charging electrode 20 controlled by the charge control circuit 31. Here, the discharged droplets 6 are classified into charged droplets and uncharged droplets. The charged droplets are deflected to the respective ink collection gutters 22 by the respective deflection electrodes 21 and captured by the respective ink collection gutters 22. The uncharged droplets travel straight and land on the recording medium 24. While conveying the recording medium 24 in a predetermined direction, the ejection droplet 6 is selectively landed on the recording medium 24 by selecting the flight direction of the ejection droplet 6 as described above, and an image is recorded. Each charged droplet captured by the ink collection gutter 22 is collected in the ink tank 27 through the ink discharge pipe 28 for reuse.

次に、吐出口４を含む吐出口部４ａに目詰まりがある場合とない場合の吐出プレート３の変形について説明する。図３の連続噴射型のインクジェットヘッド２５の吐出口４付近を拡大した模式断面図を図１に示す。吐出口部４ａは、吐出口４を含み、吐出口４と圧力室１とを連通する部分である。 Next, deformation of the discharge plate 3 when the discharge port portion 4a including the discharge port 4 is clogged or not is described. FIG. 1 is an enlarged schematic cross-sectional view of the vicinity of the discharge port 4 of the continuous jet type ink jet head 25 of FIG. The discharge port portion 4 a includes the discharge port 4 and is a part that communicates the discharge port 4 and the pressure chamber 1.

図１（ａ）に示すように、吐出プレート３に形成された吐出口部４ａに目詰まりした物質がない場合、前記したように、圧力室１内のインクが矢印で示す圧力２により吐出口４からインク流となって噴出し、高周波振動によりインク流から吐出液滴６が形成される。ここでは、「インク（液体）が吐出される」ということは、図１（ａ）のように、吐出口部４ａに目詰まりする物質がなく、正常に吐出液滴６が形成されることを意味する。 As shown in FIG. 1A, when there is no clogged substance in the discharge port portion 4a formed in the discharge plate 3, as described above, the ink in the pressure chamber 1 is discharged by the pressure 2 indicated by the arrow. The ink droplet 4 is ejected as an ink flow, and ejected droplets 6 are formed from the ink flow by high-frequency vibration. Here, “ink (liquid) is ejected” means that there is no clogging substance in the ejection port portion 4a and ejection droplets 6 are normally formed as shown in FIG. 1 (a). means.

一方、図１（ｂ）に示すように、吐出口部４ａに目詰まりした物質７がある場合、目詰まりした物質７上に新たに圧力２が加わり圧力２が加わる面積が増えるため、目詰まりした物質７がない場合と比べて吐出プレート３の変形量が大きくなる。ここで、「吐出プレート３の変形量が大きくなる」ということは、吐出プレート３がインク吐出方向（図１の下方向）に向かってより凸になるように、吐出プレート３にひずみが生じることを意味する。 On the other hand, as shown in FIG. 1B, when there is a clogged substance 7 in the discharge port portion 4a, the pressure 2 is newly applied to the clogged substance 7 and the area to which the pressure 2 is applied increases. The amount of deformation of the discharge plate 3 is greater than when there is no such material 7. Here, “the deformation amount of the discharge plate 3 increases” means that the discharge plate 3 is distorted so that the discharge plate 3 becomes more convex in the ink discharge direction (downward in FIG. 1). Means.

目詰まりによって発生する新たな力をＦ、吐出口４の開口面積をＳ、液室内の圧力２をＰ、大気圧をＰ０とすると、Ｆ＝Ｓ×（Ｐ−Ｐ０）である。なお、異物付着やインク増粘によって吐出口４の目詰まりが生じるため、目詰まりした物質７は吐出プレート３の材料と比べて通常は剛性が桁違いに小さく吐出プレート３との締結力も弱いので、吐出プレート３の剛性を高くしない。したがって、吐出口部４ａに目詰まりがなく、インクが吐出される場合には吐出プレート３は変形しにくく、目詰まりがある場合には、吐出プレート３はインク吐出方向に向かって凸の形状となる。上記のような吐出プレート３の変形量の差を検知することで吐出口部４ａの目詰まりの有無を検出する。吐出プレート３の変形量を測定するための変形量測定素子としてのひずみゲージ５を設けており、このひずみゲージ５により吐出口４の周囲のひずみを検出する。 F = S × (P−P0) where F is a new force generated by clogging, S is an opening area of the discharge port 4, P is a pressure 2 in the liquid chamber, and P0 is an atmospheric pressure. In addition, since the clogging of the discharge port 4 occurs due to adhesion of foreign matter or ink thickening, the clogged substance 7 is usually much smaller in rigidity than the material of the discharge plate 3, and the fastening force with the discharge plate 3 is weak. The rigidity of the discharge plate 3 is not increased. Therefore, when the ejection port portion 4a is not clogged and ink is ejected, the ejection plate 3 is not easily deformed. When there is clogging, the ejection plate 3 has a convex shape toward the ink ejection direction. Become. By detecting the difference in deformation amount of the discharge plate 3 as described above, the presence or absence of clogging of the discharge port portion 4a is detected. A strain gauge 5 as a deformation amount measuring element for measuring the deformation amount of the discharge plate 3 is provided, and the strain around the discharge port 4 is detected by the strain gauge 5.

ひずみゲージ５を設けた吐出プレート３の構成について、図６を用いて説明する。図６は、吐出プレート３の吐出口４付近の（ａ）模式断面図と（ｂ）模式平面図であり、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。ひずみゲージ５は、吐出プレート３の吐出口４が設けられた側の面上に形成されている。ひずみゲージ５は、例えば、金属はくなどの電気抵抗体である。金属はくを用いたひずみゲージ５は、吐出口４の周縁に金属はくを形成し、この金属はくの両端に配線１３を形成してなる。 The configuration of the discharge plate 3 provided with the strain gauge 5 will be described with reference to FIG. 6A is a schematic cross-sectional view and FIG. 6B is a schematic plan view in the vicinity of the discharge port 4 of the discharge plate 3, and FIG. 6A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. The strain gauge 5 is formed on the surface of the discharge plate 3 on the side where the discharge port 4 is provided. The strain gauge 5 is an electrical resistor such as metal foil, for example. The strain gauge 5 using a metal foil is formed by forming a metal foil at the periphery of the discharge port 4 and forming wirings 13 at both ends of the metal foil.

吐出プレート３上のひずみゲージ５の配線パターン３３は例えば図７（ａ）のようになる。図７（ａ）の仕様は、解像度が６００ｄｐｉ、吐出口列数が６０列、１列あたり２００ノズルである。図７（ａ）の拡大図を図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）に示すように、記録媒体２４の搬送方向に関する、吐出プレート３の上半分のひずみゲージ５の配線パターン３３を吐出プレート３の外側へ搬送方向に引き出し、下半分を吐出プレート３の外側へ搬送方向と逆方向に引き出す。図７（ｂ）の拡大図を図８に示す。寸法に関しては、例えば、図８に示すように、吐出口４のピッチＬ１が４２．３μｍ、吐出口列上の隣接する二つの吐出口４の間隔Ｌ２が１６９．２μｍ、ひずみゲージ５の外周直径Ｌ３が１０μｍ、配線パターン３３の幅Ｌ４が１０μｍである。複数のひずみゲージ５を直列に接続している配線パターン３３ａは定電流源（不図示）に接続されている。また、個々のひずみゲージ５の両側の配線パターン３３ｂは電圧計（不図示）に接続されており、一定の電流が流れた時の個々のひずみゲージ５に生じる電圧を測定することができる。 The wiring pattern 33 of the strain gauge 5 on the discharge plate 3 is, for example, as shown in FIG. The specifications in FIG. 7A are a resolution of 600 dpi, a number of ejection port rows of 60, and 200 nozzles per row. An enlarged view of FIG. 7A is shown in FIG. As shown in FIG. 7B, the wiring pattern 33 of the strain gauge 5 on the upper half of the discharge plate 3 in the transport direction of the recording medium 24 is drawn out in the transport direction to the outside of the discharge plate 3, and the lower half is ejected on the discharge plate 3. Pull out in the direction opposite to the transport direction. An enlarged view of FIG. 7B is shown in FIG. Regarding the dimensions, for example, as shown in FIG. 8, the pitch L1 of the discharge ports 4 is 42.3 μm, the interval L2 between two adjacent discharge ports 4 on the discharge port array is 169.2 μm, and the outer diameter of the strain gauge 5 L3 is 10 μm, and the width L4 of the wiring pattern 33 is 10 μm. A wiring pattern 33a connecting a plurality of strain gauges 5 in series is connected to a constant current source (not shown). Further, the wiring patterns 33b on both sides of each strain gauge 5 are connected to a voltmeter (not shown), and a voltage generated in each strain gauge 5 when a constant current flows can be measured.

配線パターン３３の動作原理図を示す電気回路を図９に示す。ひずみゲージ５である抵抗は定電流源３６に接続されており、ひずみゲージ５に一定の電流が流れる。そのとき、ひずみゲージ５に生じる電圧を電圧計３５で測定する。 FIG. 9 shows an electric circuit showing an operation principle diagram of the wiring pattern 33. The resistance which is the strain gauge 5 is connected to the constant current source 36, and a constant current flows through the strain gauge 5. At that time, the voltage generated in the strain gauge 5 is measured by the voltmeter 35.

ひずみゲージ５の金属はく形成はたとえば蒸着法等の気相めっきで行う。金属はくを形成しない部分にはマスクを形成して、気相めっきを行うことにより、被膜金属である金属はくが所望部分に蒸着され、金属はくが形成される。 The metal foil of the strain gauge 5 is formed by vapor phase plating such as vapor deposition. A mask is formed on the portion where the metal foil is not formed, and vapor phase plating is performed, so that the metal foil which is the coating metal is deposited on the desired portion to form the metal foil.

次は、ひずみゲージ５の基本原理について説明する。ひずみゲージ５は被測定物のひずみを抵抗体の電気抵抗変化に変換する素子である。抵抗体の長さをＬ［ｍ］，断面積をＳ［ｍ^２］とすると、抵抗率ρ［Ω・ｍ］から、全抵抗値Ｒ［Ω］は、Ｒ＝ρＬ／Ｓとなる。ここで、抵抗体が伸びると、長さは長くなり断面積は小さくなり、抵抗が増加する。逆に縮むと、長さは短くなり断面積は大きくなり、抵抗が減少する。抵抗率はどちらの場合も変化する。抵抗体が伸びたときの、抵抗増加分と長さ増加分との関係を求めると式（１）で表せる。ただし、ΔＲは抵抗変化分、ΔＬは長さ変化分、ΔＳは断面積変化分、ρ’は変化後の抵抗率である。
Ｒ＋ΔＲ＝ρ’×（Ｌ＋ΔＬ）／（Ｓ−ΔＳ）（１）
ここで、金属の場合、抵抗率の変化（ρ−ρ’）は微小なので、式（２）で表せる。
Ｒ＋ΔＲ≒ρ×Ｌ／Ｓ＋｛ρ’／（Ｓ−ΔＳ）｝×ΔＬ（２）
従って、式（３）が成り立つ。
ΔＲ／Ｒ＝（ρ’／ρ）×｛Ｓ／（Ｓ−ΔＳ）｝×（ΔＬ／Ｌ）
＝Ｋｇ×（ΔＬ／Ｌ）（３）
このひずみ（ΔＬ／Ｌ）に対する抵抗変化（ΔＲ／Ｒ）の係数Ｋｇがゲージ率と呼ばれている。この抵抗変化を電圧に変換する電気回路としては、図９に示した回路の他に、ブリッジ回路がある。 Next, the basic principle of the strain gauge 5 will be described. The strain gauge 5 is an element that converts the strain of the object to be measured into a change in electrical resistance of the resistor. Assuming that the length of the resistor is L [m] and the cross-sectional area is S [m ² ], the total resistance value R [Ω] is R = ρL / S from the resistivity ρ [Ω · m]. Here, when the resistor is elongated, the length is increased, the cross-sectional area is decreased, and the resistance is increased. Conversely, when it shrinks, the length decreases, the cross-sectional area increases, and the resistance decreases. The resistivity changes in both cases. When the relationship between the resistance increase and the length increase when the resistor is elongated, it can be expressed by Equation (1). Where ΔR is the resistance change, ΔL is the length change, ΔS is the cross-sectional area change, and ρ ′ is the resistivity after the change.
R + ΔR = ρ ′ × (L + ΔL) / (S−ΔS) (1)
Here, in the case of metal, since the change in resistivity (ρ−ρ ′) is minute, it can be expressed by Expression (2).
R + ΔR≈ρ × L / S + {ρ ′ / (S−ΔS)} × ΔL (2)
Therefore, Expression (3) is established.
ΔR / R = (ρ ′ / ρ) × {S / (S−ΔS)} × (ΔL / L)
= Kg × (ΔL / L) (3)
The coefficient Kg of resistance change (ΔR / R) with respect to this strain (ΔL / L) is called a gauge factor. As an electric circuit for converting the resistance change into a voltage, there is a bridge circuit in addition to the circuit shown in FIG.

抵抗変化を電圧に変換するブリッジ回路について、図１０を用いて説明する。図１０のように、各抵抗をＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４［Ω］とし、入力電圧をＥｉ［Ｖ］とすると、出力電圧Ｅｏ［Ｖ］は、式（４）のようになる。
Ｅｏ＝（Ｒ１×Ｒ４−Ｒ２×Ｒ３）／｛（Ｒ１＋Ｒ２）（Ｒ３＋Ｒ４）｝×Ｅｉ（４）
いま、抵抗Ｒ１をひずみゲージ５とし、ひずみによりＲ１がΔＲだけ変化したとすると、式（５）となる。
Ｅｏ＝（（Ｒ１＋ΔＲ）Ｒ４−Ｒ２×Ｒ３）／｛（Ｒ１＋ΔＲ＋Ｒ２）（Ｒ３＋Ｒ４）｝×Ｅｉ（５）
ここで、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒとすれば、式（６）が成り立つ。
Ｅｏ＝（（Ｒ＋ΔＲ）Ｒ−Ｒ×Ｒ）／｛（２Ｒ＋ΔＲ）２Ｒ｝×Ｅｉ
≒（１／４）×（ΔＲ／Ｒ）×Ｅｉ（６）
したがって、ΔＲが小さな変化においては、出力電圧が抵抗変化分ΔＲに比例することになり、ひずみに比例した電圧が得られる。 A bridge circuit that converts a resistance change into a voltage will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 10, assuming that the resistors are R1, R2, R3, and R4 [Ω] and the input voltage is Ei [V], the output voltage Eo [V] is expressed by Equation (4).
Eo = (R1 * R4-R2 * R3) / {(R1 + R2) (R3 + R4)} * Ei (4)
Assuming that the resistance R1 is a strain gauge 5, and R1 is changed by ΔR due to strain, Equation (5) is obtained.
Eo = ((R1 + ΔR) R4-R2 × R3) / {(R1 + ΔR + R2) (R3 + R4)} × Ei (5)
Here, if R1 = R2 = R3 = R4 = R, Expression (6) is established.
Eo = ((R + ΔR) R−R × R) / {(2R + ΔR) 2R} × Ei
≒ (1/4) x (ΔR / R) x Ei (6)
Therefore, when ΔR is small, the output voltage is proportional to the resistance change ΔR, and a voltage proportional to the strain is obtained.

次に、吐出口４の周縁の円周のひずみを金属はくで検出する場合の例について図１１を用いて説明する。図１１は、図３の吐出プレート３の吐出口４付近を切り出した（ａ）模式断面図と（ｂ）模式平面図であり、（ａ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。切り出した吐出プレート３のサイズと厚さはそれぞれ３０μｍ四方、３μｍで、吐出口４は直径８μｍの円で、吐出口４の周縁の円周は２５１３３ｎｍである。吐出プレート３の材料としてポリイミドを用い、密度を１４００［ｋｇ／ｍ３］、ヤング率を３．３ＧＰａ、ポアソン比を０．３３とした。目詰まりした物質７の材料特性として、密度を１０００［ｋｇ／ｍ３］、ヤング率を０．１７ＧＰａ、ポアソン比を０．３０とした。なお、目詰まりした物質７は吐出プレート３の材料と比べて剛性が桁違いに小さいものとし、吐出プレート３の剛性を高くしないものとした。吐出口４に目詰まりがある場合とない場合において、この吐出プレート３の吐出口４が設けられた面に垂直な方向に、吐出プレート３に１ＭＰａの圧力２（図１参照）がかかったときの、吐出口４の周縁の円周のひずみをシミュレーションにより求めた。 Next, an example in the case where the circumferential distortion of the peripheral edge of the discharge port 4 is detected with metal foil will be described with reference to FIG. 11A and 11B are (a) a schematic cross-sectional view and (b) a schematic plan view in which the vicinity of the discharge port 4 of the discharge plate 3 in FIG. 3 is cut out, and (a) is a cross-sectional view taken along line BB in (b). The size and thickness of the cut out discharge plate 3 are 30 μm square and 3 μm, the discharge port 4 is a circle having a diameter of 8 μm, and the circumference of the periphery of the discharge port 4 is 25133 nm. Polyimide was used as the material of the discharge plate 3, the density was 1400 [kg / m3], the Young's modulus was 3.3 GPa, and the Poisson's ratio was 0.33. As the material characteristics of the substance 7 clogged, the density was 1000 [kg / m3], the Young's modulus was 0.17 GPa, and the Poisson's ratio was 0.30. The clogged substance 7 has an order of magnitude smaller rigidity than the material of the discharge plate 3 and does not increase the rigidity of the discharge plate 3. When a pressure 2 (see FIG. 1) of 1 MPa is applied to the discharge plate 3 in a direction perpendicular to the surface of the discharge plate 3 where the discharge port 4 is provided, with or without clogging in the discharge port 4 The circumferential distortion of the peripheral edge of the discharge port 4 was obtained by simulation.

シミュレーションの結果、目詰まりなしのとき、吐出プレート３の吐出口４が設けられた側の面の吐出口４付近において、インクジェットヘッドの長手方向であるＸ方向の変位は２２μｍであった。一方、目詰まりありのとき、吐出プレート３の吐出口４が設けられた側の面の吐出口４付近において、Ｘ方向の変位は２８μｍであり、目詰まりなしのときより、吐出プレート３が大きく変形した。それぞれの変位量があったとき、目詰まりなしのときの吐出口４の周縁の円周は２５２７１ｎｍ、目詰まりありのときは２５３０９ｎｍとなり、ひずみは０．１％となった。 As a result of simulation, when there was no clogging, the displacement in the X direction, which is the longitudinal direction of the inkjet head, was 22 μm in the vicinity of the discharge port 4 on the side where the discharge port 4 of the discharge plate 3 was provided. On the other hand, when clogging occurs, the displacement in the X direction is 28 μm near the discharge port 4 on the side where the discharge port 4 of the discharge plate 3 is provided, and the discharge plate 3 is larger than when there is no clogging. Deformed. When there was each displacement, the circumference of the periphery of the discharge port 4 when there was no clogging was 25271 nm, when clogging was 25309 nm, and the strain was 0.1%.

次に、上記のひずみ０．１％の検知をブリッジ回路を用いて行う例について、図１２を用いて説明する。図１２は、吐出プレート３の吐出口４付近の模式平面図とブリッジ回路３７である。なお、模式平面図は図６と同様で、ブリッジ回路３７は図１０と同様である。例えば、抵抗体の長さＬが２５．１μｍ、抵抗体の断面積Ｓが１μｍ×厚０．０１μｍ、抵抗体の抵抗率ρが４９０ｎΩｍ（金属はくがＣｕ−Ｎｉ合金の場合）のとき、抵抗体の抵抗Ｒは式Ｒ＝ρ・Ｌ／ＳよりＲ＝１．２３ｋΩとなる。ひずみ（ΔＬ／Ｌ）が０．００１（０．１％）、ゲージ率（Ｋｇ）が２のとき、抵抗体の抵抗変化ΔＲは、式（３）よりΔＲ＝２４．６Ω（ΔＲ／Ｒ＝０．００２）となる。なお、ゲージ率は金属の電気抵抗体の場合、２〜４．５である。ブリッジ電源電圧Ｅｉが２Ｖのとき、ブリッジの出力電圧Ｅｏは式（６）よりＥｏ＝１ｍＶとなる。 Next, an example in which the above-described detection of 0.1% strain is performed using a bridge circuit will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic plan view of the vicinity of the discharge port 4 of the discharge plate 3 and a bridge circuit 37. The schematic plan view is the same as in FIG. 6, and the bridge circuit 37 is the same as in FIG. For example, when the length L of the resistor is 25.1 μm, the sectional area S of the resistor is 1 μm × thickness 0.01 μm, and the resistivity ρ of the resistor is 490 nΩm (when the metal foil is a Cu—Ni alloy), The resistance R of the resistor is R = 1.23 kΩ from the equation R = ρ · L / S. When the strain (ΔL / L) is 0.001 (0.1%) and the gauge factor (Kg) is 2, the resistance change ΔR of the resistor is ΔR = 24.6Ω (ΔR / R = 0.002). The gauge factor is 2 to 4.5 in the case of a metal electrical resistor. When the bridge power supply voltage Ei is 2V, the output voltage Eo of the bridge is Eo = 1 mV according to the equation (6).

次は、目詰まり検知動作の例について図１３、図１４を用いて説明する。図１３は、ひずみゲージ５に関する制御構成を示すブロック図である。図１４は記録中に目詰まり検知する手順を示すフローチャート図である。 Next, an example of the clogging detection operation will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a block diagram showing a control configuration related to the strain gauge 5. FIG. 14 is a flowchart showing a procedure for detecting clogging during recording.

図１３に示すように、ひずみゲージ５は電圧出力回路３８に、電圧出力回路３８はインクジェット装置に設けられた判断部３９に接続されている。なお、電圧出力回路３８としては、上述した図９や図１２の構成等を用いることができる。ひずみゲージ５の抵抗変化に基づき出力された電圧やこれに対応する吐出プレート３の変形量から、以下のように、判断部３９が吐出口部４ａの目詰まりの有無を検知する。 As shown in FIG. 13, the strain gauge 5 is connected to a voltage output circuit 38, and the voltage output circuit 38 is connected to a determination unit 39 provided in the ink jet apparatus. As the voltage output circuit 38, the configuration shown in FIGS. 9 and 12 described above can be used. Based on the voltage output based on the resistance change of the strain gauge 5 and the deformation amount of the discharge plate 3 corresponding thereto, the determination unit 39 detects whether or not the discharge port portion 4a is clogged as follows.

記録を開始したあと、記録中、ひずみゲージ５で吐出プレート３の変形量を検知する（図１４のＳＴ１）。判断部３９は、検知した変形量を目詰まりなしのときの変形量である所定値と比較し、双方の差を算出する（図１４のＳＴ２）。なお、目詰まりなしのときの変形量は記録開始前にひずみゲージ５で検知して、記憶しておく。変形量の差が閾値以上なら、判断部３９は、目詰まり有りと判定する（図１４のＳＴ３）。このとき、変形量に対応する出力電圧値を比較してもよい。目詰まりを検知した後、記録動作を中断し、吐出口４からインクを吸引する、吐出口４からインクを予備吐出する等の回復動作を行う（図１４のＳＴ４）。差が閾値以上でない（図１４のＳＴ３）なら、記録動作終了でない限り（図１４のＳＴ５）、記録動作を続行する。図１４では、記録中に目詰まりを検知する場合について説明したが、記録動作を行う前に上述の目詰まり検知のための動作を行ってもよい。 After recording is started, the deformation amount of the discharge plate 3 is detected by the strain gauge 5 during recording (ST1 in FIG. 14). The determination unit 39 compares the detected deformation amount with a predetermined value that is the deformation amount when there is no clogging, and calculates the difference between the two (ST2 in FIG. 14). The deformation amount when there is no clogging is detected and stored by the strain gauge 5 before the start of recording. If the deformation amount difference is equal to or greater than the threshold value, the determination unit 39 determines that there is clogging (ST3 in FIG. 14). At this time, output voltage values corresponding to the deformation amounts may be compared. After the clogging is detected, the recording operation is interrupted, and a recovery operation such as sucking ink from the ejection port 4 or preliminarily ejecting ink from the ejection port 4 is performed (ST4 in FIG. 14). If the difference is not greater than or equal to the threshold (ST3 in FIG. 14), the recording operation is continued unless the recording operation is completed (ST5 in FIG. 14). In FIG. 14, the case where clogging is detected during recording has been described. However, the above-described operation for detecting clogging may be performed before performing the recording operation.

上述のように、吐出口４の周縁の円周のひずみを金属はくで検知し、目詰まりがあるときとないときのひずみの差を算出することにより、目詰まり検出が可能になる。
上述の構成によると、インク吐出時において吐出プレート３が変形しにくいので、吐出プレート３の変形に伴うインクの吐出方向のずれが発生しにくく、また、吐出口部４ａの目詰まりによる不吐出を検出できる。 As described above, clogging can be detected by detecting the circumferential distortion of the periphery of the discharge port 4 with metal foil and calculating the difference between the distortion when clogging is present and when there is no clogging.
According to the above-described configuration, since the ejection plate 3 is not easily deformed during ink ejection, the displacement of the ink ejection direction due to the deformation of the ejection plate 3 is less likely to occur, and non-ejection due to clogging of the ejection port portion 4a is prevented. It can be detected.

また、吐出プレート３にひずみゲージを設ければよいので、吐出方式によらず、吐出口４の目詰まりを検出することができる。特に、上述した連続噴射型のインクジェットヘッドでは、連続的に液滴を吐出するように圧電素子１０が高周波励振されるので、吐出口部４ａに目詰まりがある場合に、吐出プレート３に変形が生じやすく、目詰まりの検知が行いやすい。 Further, since a strain gauge may be provided on the discharge plate 3, clogging of the discharge port 4 can be detected regardless of the discharge method. In particular, in the above-described continuous jet type ink jet head, the piezoelectric element 10 is excited at high frequency so as to continuously discharge droplets. Therefore, when the discharge port portion 4a is clogged, the discharge plate 3 is deformed. It is easy to occur and clogging is easy to detect.

また、吐出口４ごとにひずみゲージ５を設けることで、各吐出口４について個別に目詰まりを検出することができる。また、大掛かりな装置構成が不要で、低コスト化を図ることが可能である。 Further, by providing the strain gauge 5 for each discharge port 4, clogging can be detected for each discharge port 4 individually. In addition, a large-scale device configuration is unnecessary, and cost reduction can be achieved.

（実施例２）
本実施例では、ひずみゲージ５として、金属はくの代わりに半導体ひずみゲージを用いた例について説明する。実施例１と同様の構成については説明を省略する。
半導体ひずみゲージとは、金属抵抗体の代わりにシリコン半導体の抵抗を用いたひずみゲージ５である。半導体ひずみゲージとして、吐出プレート３の吐出口４が設けられた側の面上に電気的な絶縁膜を介して形成した多結晶シリコンのピエゾ抵抗体を用いた例を説明する。ピエゾ抵抗体に伸縮が起こると、ピエゾ抵抗効果により抵抗が変化し、抵抗値の変化が金属はくの抵抗に比べて大きく、小型化できる特徴をもっているため、高密度に配置された吐出口４の周縁に設ける場合に適している。 (Example 2)
In this embodiment, an example in which a semiconductor strain gauge is used instead of metal foil as the strain gauge 5 will be described. The description of the same configuration as in the first embodiment is omitted.
The semiconductor strain gauge is a strain gauge 5 using a resistance of a silicon semiconductor instead of a metal resistor. An example using a polycrystalline silicon piezoresistor formed through an electrical insulating film on the surface of the discharge plate 3 on the side where the discharge port 4 is provided will be described as a semiconductor strain gauge. When expansion and contraction occurs in the piezoresistor, the resistance changes due to the piezoresistive effect, and the change in the resistance value is larger than the resistance of the metal foil, and the feature is that it can be miniaturized. It is suitable when it is provided on the periphery of the

図１５は、半導体ひずみゲージを設けた吐出プレート３の構成の、（ａ）模式断面図と（ｂ）模式平面図であり、（ａ）は（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。図１５のように、半導体ひずみゲージは、ピエゾ抵抗体、すなわち、ひずみゲージ５を絶縁膜１４を介して、吐出プレート３上の吐出口４の周縁に形成し、ひずみゲージ５の両端に配線１３を形成してなる。 15A is a schematic cross-sectional view and FIG. 15B is a schematic plan view of the configuration of the discharge plate 3 provided with a semiconductor strain gauge, and FIG. 15A is a CC cross-sectional view of FIG. As shown in FIG. 15, the semiconductor strain gauge is formed by forming a piezoresistor, that is, a strain gauge 5 on the periphery of the discharge port 4 on the discharge plate 3 through the insulating film 14, and wirings 13 at both ends of the strain gauge 5. Formed.

半導体ひずみゲージの製造は、例えば、吐出プレート３上に絶縁用の酸化シリコンと多結晶シリコンのひずみゲージ５を蒸着によって形成する。半導体ひずみゲージを吐出プレート３上に貼付する方法としては、接着剤を使う方法が一般的であるが、蒸着等の気相めっきにより直接、半導体ひずみゲージを形成する方法が適している。その方法（薄膜製造技術）として、例えば、Ｐ−ＣＶＤ（プラズマ化学気相成長）の技術がある。 In the manufacture of the semiconductor strain gauge, for example, an insulating silicon oxide and polycrystalline silicon strain gauge 5 is formed on the discharge plate 3 by vapor deposition. As a method of attaching the semiconductor strain gauge on the discharge plate 3, a method using an adhesive is generally used, but a method of forming the semiconductor strain gauge directly by vapor phase plating such as vapor deposition is suitable. As the method (thin film manufacturing technique), for example, there is a technique of P-CVD (plasma chemical vapor deposition).

半導体ひずみゲージの原理は実施例１と同様である。異なるのはゲージ率（ Κｇ）である。半導体ひずみゲージの場合、ゲージ率が１００以上可能なので、ここでは１００として計算する。ひずみ（ΔＬ／Ｌ）が０．００１（０．１％）のとき、式（３）よりΔＲ／Ｒ＝０．１となる。ブリッジ電源電圧Ｅｉが２Ｖのとき、ブリッジの出力電圧Ｅｏは式（６）よりＥｏ＝０．０５Ｖとなる。 The principle of the semiconductor strain gauge is the same as that of the first embodiment. The difference is the gauge factor (Κg). In the case of a semiconductor strain gauge, a gage factor of 100 or more is possible. When the strain (ΔL / L) is 0.001 (0.1%), ΔR / R = 0.1 from Equation (3). When the bridge power supply voltage Ei is 2V, the output voltage Eo of the bridge is Eo = 0.05V from the equation (6).

上述のように、金属はくの出力電圧が１ｍＶに対して、半導体ひずみゲージは０．０５Ｖであり、金属はくより半導体ひずみゲージのほうが感度が高い。 As described above, the output voltage of the metal foil is 1 mV, the semiconductor strain gauge is 0.05 V, and the sensitivity of the semiconductor strain gauge is higher than that of the metal foil.

（実施例３）
上述の実施例では、温度変化を考慮していない。ひずみゲージは温度変化によって抵抗値が変化するため、温度補正が必要である。抵抗体の長さが２５１００ｎｍ、断面積が幅４０００ｎｍ×厚５００ｎｍ、抵抗率が４９０ｎΩｍ（Ｃｕ−Ｎｉ合金）、抵抗温度係数が５０ｐｐｍ／度の場合、インクジェットヘッドの作動温度の範囲でブリッジ出力電圧は約２×１０^−４ｍＶ／℃の割合で変化する。
本実施例は、温度補正を行うことが可能であり、上述の実施形態と同様の点については記載を省略する。 (Example 3)
In the above-described embodiment, temperature change is not taken into consideration. Since the resistance value of the strain gauge changes with temperature, temperature correction is required. When the resistor length is 25100 nm, the cross-sectional area is 4000 nm × thickness 500 nm, the resistivity is 490 nΩm (Cu—Ni alloy), and the temperature coefficient of resistance is 50 ppm / degree, the bridge output voltage is within the range of the operating temperature of the inkjet head. It changes at a rate of about 2 × 10 ⁻⁴ mV / ° C.
In the present embodiment, temperature correction can be performed, and description of the same points as in the above-described embodiment is omitted.

図１６は、吐出プレート３の吐出口４付近の（ａ）模式断面図と（ｂ）模式平面図で、（ａ）は（ｂ）のＤ−Ｄ断面図である。図１６のように、吐出プレート３の吐出口４が設けられた側の面上に、吐出プレート３上の温度を検出するための温度センサ１５（温度測定素子）を設ける。また、温度と補正データとを対応づけた補正テーブルをメモリに記憶しておく。検出した温度をもとに補正テーブルを参照しながら補正データを読み出し、この補正データにより、インクジェット装置に設けられた補正手段が出力値を補正する。 16A is a schematic cross-sectional view and FIG. 16B is a schematic plan view in the vicinity of the discharge port 4 of the discharge plate 3. FIG. 16A is a DD cross-sectional view of FIG. As shown in FIG. 16, a temperature sensor 15 (temperature measuring element) for detecting the temperature on the discharge plate 3 is provided on the surface of the discharge plate 3 on the side where the discharge port 4 is provided. A correction table in which the temperature and the correction data are associated is stored in the memory. The correction data is read while referring to the correction table based on the detected temperature, and the correction means provided in the ink jet apparatus corrects the output value based on the correction data.

図１７を用いて、温度補正動作について説明する。まず、温度センサ１５から温度出力値を取得し、温度出力値に対応する補正データを取得する。つまり、温度出力値と補正データとを対応付けた補正テーブルをもとに補正データを取得する（図１７のＳＴ１）。補正データを取得した後に温度センサ１５の温度出力値に対応する吐出プレート３の変形量を検知する（図１７のＳＴ２）。このようにして、吐出プレート３の変形量とその補正データとを取得した後に補正演算を行い（図１７のＳＴ３）、補正演算の結果を出力する（図１７のＳＴ４）。 The temperature correction operation will be described with reference to FIG. First, a temperature output value is acquired from the temperature sensor 15, and correction data corresponding to the temperature output value is acquired. That is, the correction data is acquired based on the correction table in which the temperature output value and the correction data are associated (ST1 in FIG. 17). After acquiring the correction data, the deformation amount of the discharge plate 3 corresponding to the temperature output value of the temperature sensor 15 is detected (ST2 in FIG. 17). In this way, after obtaining the deformation amount of the discharge plate 3 and its correction data, the correction calculation is performed (ST3 in FIG. 17), and the result of the correction calculation is output (ST4 in FIG. 17).

上述のような補正演算を行うことにより、吐出プレート３の変形量の検知手段の感度を温度特性に応じて補正することが可能になる。言い換えると、補正データは吐出プレート３の変形量の検知手段の感度の温度特性に基づいて設定される。 By performing the correction calculation as described above, it is possible to correct the sensitivity of the deformation amount detecting means of the discharge plate 3 according to the temperature characteristics. In other words, the correction data is set based on the temperature characteristic of the sensitivity of the detecting means for the deformation amount of the discharge plate 3.

（実施例４）
本実施例では、温度補正方法の他の例について、図１８を用いて説明する。上述の実施形態と同様の点については記載を省略する。
図１８は、吐出プレート３の吐出口４付近の（ａ）模式断面図と（ｂ）模式平面図であり、（ａ）は（ｂ）のＥ−Ｅ断面図である。実施例３とは別の温度補正方法としては、ダミーのひずみゲージ１６（別のひずみゲージ）を用いる方法がある。図１８に示すように、吐出口４の周縁に設けたひずみゲージ５の他に、ひずみゲージ５と同じ寸法のダミーのひずみゲージ１６を設ける。ダミーのひずみゲージ１６は、吐出プレート３の吐出口４が設けられた面の、吐出口４とは離れた、変形しにくい部分に設け、ひずみの影響をできる限り受けないようにする。なお、ひずみゲージ５の配線１３、ダミーのひずみゲージ１６の配線１３は、それぞれ個別のブリッジ回路に接続する。このように構成すれば、ダミーのひずみゲージ１６では温度変化による抵抗値の変化のみを検知でき、この変化を用いて、インクジェット装置に設けられた補正手段が、ひずみゲージ５で検知される抵抗値を補正する。このようにして、ダミーのひずみゲージ１６を用いて温度補正ができる。 Example 4
In the present embodiment, another example of the temperature correction method will be described with reference to FIG. The description of the same points as in the above embodiment is omitted.
FIG. 18A is a schematic cross-sectional view and FIG. 18B is a schematic plan view of the discharge plate 3 in the vicinity of the discharge port 4, and FIG. 18A is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. As a temperature correction method different from the third embodiment, there is a method using a dummy strain gauge 16 (another strain gauge). As shown in FIG. 18, in addition to the strain gauge 5 provided at the periphery of the discharge port 4, a dummy strain gauge 16 having the same dimensions as the strain gauge 5 is provided. The dummy strain gauge 16 is provided on a portion of the surface of the discharge plate 3 on which the discharge port 4 is provided, which is separated from the discharge port 4 and is not easily deformed, and is not affected by the strain as much as possible. The wiring 13 of the strain gauge 5 and the wiring 13 of the dummy strain gauge 16 are connected to individual bridge circuits. With this configuration, the dummy strain gauge 16 can detect only a change in resistance value due to a temperature change, and the correction means provided in the ink jet apparatus can detect the resistance value detected by the strain gauge 5 using this change. Correct. In this way, temperature correction can be performed using the dummy strain gauge 16.

（実施例５）
本実施例では、ドロップ・オン・デマンド型インクジェットヘッドについて説明する。図１９に、ドロップ・オン・デマンド型インクジェットヘッドの一例として、撓みモードピエゾヘッドの模式断面図を示す。インクジェットヘッド１２５は、圧電素子１１０、振動板１０９、インク供給口１１２、圧力室１０１、吐出プレート１０３、吐出口１０４、リザーバ１３４、ダイアフラム（振動膜）１３５からなる。圧電素子１１０は励振回路（不図示）により、例えば２０ｋＨｚで低周波励振される。ダイアフラム１３５はインク圧力変動を吸収する。 (Example 5)
In this embodiment, a drop-on-demand ink jet head will be described. FIG. 19 shows a schematic cross-sectional view of a bending mode piezo head as an example of a drop-on-demand ink jet head. The inkjet head 125 includes a piezoelectric element 110, a vibration plate 109, an ink supply port 112, a pressure chamber 101, a discharge plate 103, a discharge port 104, a reservoir 134, and a diaphragm (vibration film) 135. The piezoelectric element 110 is excited at a low frequency of, for example, 20 kHz by an excitation circuit (not shown). Diaphragm 135 absorbs ink pressure fluctuations.

次にドロップ・オン・デマンド型のインクジェットヘッド１２５の動作について説明する。初期状態では、吐出口１０４にインクメニスカスとよばれるインク液面が位置し、インクメニスカスはインクジェットヘッド１２５内部の静的な負圧状態につりあう形で凹形状となっている。圧電素子１１０に低周波電圧を印加すると、振動板１０９が撓み、圧力室１０１内のインクに急激な圧力上昇が生じ、吐出口１０４より液滴が吐出される。吐出動作直後に生じるインク振動による流れにより、インクが消費された分のインクがリザーバ１３４から圧力室１０１内に供給される。圧力室１０１内の吐出口１０４付近のインクの圧力変動量は、例えば約８００ｋＰａである。 Next, the operation of the drop-on-demand ink jet head 125 will be described. In the initial state, an ink liquid level called an ink meniscus is located at the ejection port 104, and the ink meniscus has a concave shape that balances with the static negative pressure inside the ink jet head 125. When a low-frequency voltage is applied to the piezoelectric element 110, the vibration plate 109 is bent, a sudden pressure increase is generated in the ink in the pressure chamber 101, and droplets are discharged from the discharge port 104. Due to the flow of ink vibration that occurs immediately after the ejection operation, the ink that has been consumed is supplied from the reservoir 134 into the pressure chamber 101. The pressure fluctuation amount of the ink in the vicinity of the ejection port 104 in the pressure chamber 101 is, for example, about 800 kPa.

ドロップ・オン・デマンド型においても、吐出口１０４を含み、吐出口１０４と圧力室１０１とを連通する吐出口部１０４ａに目詰まりがある場合とない場合において、吐出口１０４付近の吐出プレート３の変形量の差が生じる。したがって、上述した実施例と同様に、ひずみゲージ１１５を吐出口１０４付近に設けることにより、吐出口４付近の吐出プレート１０３の変形量を検出できる。 Even in the drop-on-demand type, the discharge plate 104 in the vicinity of the discharge port 104 includes the discharge port 104 and the discharge port portion 104a communicating the discharge port 104 and the pressure chamber 101 is clogged or not clogged. A difference in deformation occurs. Therefore, as in the above-described embodiment, by providing the strain gauge 115 near the discharge port 104, the deformation amount of the discharge plate 103 near the discharge port 4 can be detected.

３吐出プレート（吐出口基板）
４吐出口
４ａ吐出口部
５ひずみゲージ（変形量測定素子）
１０圧電素子（エネルギー発生素子）
２５インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）
３９判断部 3 Discharge plate (Discharge port substrate)
4 Discharge port 4a Discharge port 5 Strain gauge (deformation measuring element)
10 Piezoelectric elements (energy generating elements)
25 Inkjet head (liquid discharge head)
39 Judgment Department

Claims

A discharge port substrate having a surface provided with a discharge port for discharging a liquid, a discharge port portion including the discharge port, and an energy generating element for generating energy for discharging the liquid from the discharge port. A liquid discharge head provided,
When the energy generating element generates energy, the discharge port portion is clogged when the discharge port substrate becomes more convex in the liquid discharge direction than when the liquid is discharged from the discharge port. A determination unit that determines that there is,
A liquid ejecting apparatus comprising:

The surface is provided with a deformation amount measuring element for measuring the deformation amount of the discharge port substrate,
When the deformation amount corresponding to the value measured by the deformation amount measuring element is larger than the deformation amount when liquid is discharged from the discharge port, the determination unit is clogged with the discharge port portion. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejecting apparatus is determined to be present.

The surface is provided with a deformation amount measuring element for measuring the deformation amount of the discharge port substrate,
The determination unit determines that the discharge port portion is clogged when the deformation amount corresponding to a value measured by the deformation amount measuring element is larger than a predetermined value. The liquid discharge apparatus as described.

The liquid discharge apparatus according to claim 2 or 3, wherein the deformation amount measuring element is a strain gauge, and the strain gauge is provided so as to surround a peripheral edge of the discharge port.

The liquid discharge apparatus according to claim 4, wherein the strain gauge is a Cu—Ni alloy electric resistor provided on the surface.

The liquid discharge apparatus according to claim 4, wherein the strain gauge is a semiconductor strain gauge using a resistance of a silicon semiconductor.

The surface is provided with a temperature measuring element for measuring temperature,
7. The liquid ejecting apparatus according to claim 2, further comprising a correcting unit that corrects a value measured by the deformation amount measuring element based on a temperature measured by the temperature measuring element.

A strain gauge different from the strain gauge is provided in a portion of the surface away from the discharge port,
The liquid ejection apparatus according to claim 4, further comprising a correcting unit that corrects a value measured by the strain gauge based on a value measured by the another strain gauge.